题目
设α1,α2,α3均为三维向量,则对任意的常数k,l,向量α1+kα3,α2+lα3线性无关是向量组α1,α2,α3线性无关的( )A. 必要非充分条件B. 充分非必要条件C. 充分必要条件D. 既非充分也非必要条件
设α1,α2,α3均为三维向量,则对任意的常数k,l,向量α1+kα3,α2+lα3线性无关是向量组α1,α2,α3线性无关的( )
A. 必要非充分条件
B. 充分非必要条件
C. 充分必要条件
D. 既非充分也非必要条件
题目解答
答案
A. 必要非充分条件
解析
步骤 1:理解线性无关的定义
线性无关是指一组向量中,没有一个向量可以表示为其他向量的线性组合。换句话说,如果一组向量线性无关,那么它们的线性组合只有在系数全为零时才等于零向量。
步骤 2:分析向量α1+kα3,α2+lα3线性无关的条件
假设向量α1+kα3,α2+lα3线性无关,即存在常数a和b,使得a(α1+kα3)+b(α2+lα3)=0,只有当a=b=0时成立。这表明α1,α2,α3之间没有线性关系,即α1,α2,α3线性无关。
步骤 3:分析向量α1,α2,α3线性无关的条件
如果向量α1,α2,α3线性无关,那么对于任意的常数k和l,向量α1+kα3,α2+lα3也线性无关。因为如果它们线性相关,那么存在非零的常数a和b,使得a(α1+kα3)+b(α2+lα3)=0,这与α1,α2,α3线性无关矛盾。
步骤 4:判断条件的充分性和必要性
根据步骤2和步骤3的分析,可以得出结论:向量α1+kα3,α2+lα3线性无关是向量组α1,α2,α3线性无关的必要非充分条件。因为如果α1,α2,α3线性无关,那么α1+kα3,α2+lα3也线性无关,但是反过来不一定成立,因为可能存在某些特定的k和l使得α1+kα3,α2+lα3线性无关,而α1,α2,α3线性相关。
线性无关是指一组向量中,没有一个向量可以表示为其他向量的线性组合。换句话说,如果一组向量线性无关,那么它们的线性组合只有在系数全为零时才等于零向量。
步骤 2:分析向量α1+kα3,α2+lα3线性无关的条件
假设向量α1+kα3,α2+lα3线性无关,即存在常数a和b,使得a(α1+kα3)+b(α2+lα3)=0,只有当a=b=0时成立。这表明α1,α2,α3之间没有线性关系,即α1,α2,α3线性无关。
步骤 3:分析向量α1,α2,α3线性无关的条件
如果向量α1,α2,α3线性无关,那么对于任意的常数k和l,向量α1+kα3,α2+lα3也线性无关。因为如果它们线性相关,那么存在非零的常数a和b,使得a(α1+kα3)+b(α2+lα3)=0,这与α1,α2,α3线性无关矛盾。
步骤 4:判断条件的充分性和必要性
根据步骤2和步骤3的分析,可以得出结论:向量α1+kα3,α2+lα3线性无关是向量组α1,α2,α3线性无关的必要非充分条件。因为如果α1,α2,α3线性无关,那么α1+kα3,α2+lα3也线性无关,但是反过来不一定成立,因为可能存在某些特定的k和l使得α1+kα3,α2+lα3线性无关,而α1,α2,α3线性相关。